JP6382871B2 - Connecting rod and internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関用の連結ロッドおよび内燃機関に関する。 The present invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine and an internal combustion engine.
図1は、(特許文献1)から公知の、圧縮比を調整可能な内燃機関の連結ロッド(コネクティングロッド)を示している。このように、連結ロッド10は、大端部ベアリングアイ11および小端部ベアリングアイ12を有し、大端部ベアリングアイ11は、連結ロッド10をクランクシャフト(図1には示していない)に取り付けるために使用され、小端部ベアリングアイ12は、連結ロッド10を内燃機関のシリンダピストン(図1には示していない)に取り付けるために使用される。連結ロッド10は、偏心器(偏心カム、図示せず)、偏心レバー14、および偏心ロッド15、16を有する偏心調整装置13をあてがわれている。偏心レバー14は、小端部ベアリングアイ12の中心17に対して偏心して配置された、中心18を有する開孔を有し、偏心レバー14の開孔は偏心器を収容し、偏心器の開孔は、ピストンピンを収容している。偏心調整装置13は、連結ロッド有孔長leffを調整するために使用され、連結ロッド長は、大端部ベアリングアイ11の中心19から偏心レバー14の開孔の中心18までの距離を意味すると解釈すべきである。偏心本体14を回転させるために、ひいては、連結ロッド有効長leffを変えるために、偏心ロッド15、16を移動させることができる。各偏心ロッド15、16は、案内されて油圧チャンバ22、23内を移動できるピストン20、21をあてがわれている。偏心ロッド15、16にあてがわれたピストン20、21に作用する油圧は、油圧チャンバ22、23内に広がり、偏心ロッド15、16は、油圧チャンバ内の油量に応じて、移動できたり、または移動できなかったりする。
FIG. 1 shows a connecting rod (connecting rod) of an internal combustion engine which is known from (Patent Document 1) and whose compression ratio can be adjusted. Thus, the connecting
偏心調整装置13の調整は、内燃機関の動作サイクル時に、偏心調整装置13に作用する内燃機関の慣性力および負荷力の働きによって開始される。動作サイクル時に、偏心調整装置13に作用する力の作用方向は連続的に変わる。調整動作は、油圧油から作用を受けて、偏心ロッド15、16に作用するピストン20、21によって補助され、ピストン20、21は、偏心調整装置13に作用する力の、力の作用方向が変わることに起因する偏心調整装置13の戻りを妨げる。ピストン20、21と相互作用する偏心ロッド15、16は、両側で偏心本体14に取り付けられている。ピストン20、21が中で案内される油圧チャンバ22、23には、大端部ベアリングアイ11から油圧管24、25を介して油圧油を供給することができる。逆止弁26、27は、油圧油が油圧チャンバ22、23から油圧管24、25に逆流するのを防止する。切換弁29は、連結ロッド10の穴28に収容されており、切換弁29の切換位置により、油圧チャンバ22、23のどちらに油圧油を充填し、油圧チャンバ22、23のどちらを空にするかが決まり、偏心調整装置13の調整方向または回転方向はそれによって決まる。この場合に、油圧チャンバ22、23は、それぞれ流体管30、31を介して、切換弁29を収容した穴28と通じている。切換弁29の駆動手段32、ばね装置33、および制御ピストン34が、図1に概略的に示されており、切換弁29のこれらの構成要素の動作は、(特許文献1)からすでに公知である。
The adjustment of the eccentricity adjusting
上記のように、油圧チャンバ22、23内で案内されるピストン20、21に作用する油圧油は、大端部ベアリングアイ11から油圧管24、25を介して、油圧チャンバ22、23に供給され、連結ロッド10は、連結ロッドベアリングシェル35が、クランクシャフト(図1には示していない)、すなわち、クランクシャフトのクランクシャフトベアリングジャーナルと大端部ベアリングアイとの間に配置されるように、大端部ベアリングアイ11を用いてクランクシャフトと係合する。
As described above, the hydraulic oil acting on the
本発明の目的は、新規の内燃機関および新規の連結ロッドを提供することである。 An object of the present invention is to provide a novel internal combustion engine and a novel connecting rod.
この目的は、請求項1に記載の連結ロッドによって達成される。本発明によれば、小端部ベアリングアイと偏心器(偏心カム)との間に潤滑油膜を形成することを可能にする潤滑油穴が、小端部ベアリングアイに形成され、小端部ベアリングアイは、偏心器を収容するように機能する、小端部ベアリングアイの開孔に対する潤滑油穴が、前記ベアリングアイに形成された領域において、前記ベアリングアイの他の領域の壁厚よりも厚い壁厚を有する。 This object is achieved by a connecting rod according to claim 1. According to the present invention, a lubricating oil hole that enables a lubricating oil film to be formed between the small end bearing eye and the eccentric (eccentric cam) is formed in the small end bearing eye. The eye functions to accommodate the eccentric, and the lubricating oil hole for the small-end bearing eye opening is thicker than the wall thickness of the other area of the bearing eye in the area where the bearing eye is formed. Has a wall thickness.
本発明は、小端部ベアリングアイと、小端部ベアリングアイの開孔に収容された偏心器との間の接触領域の有益な潤滑を可能にする。潤滑油穴によってもたらされる小端部ベアリングアイの脆弱化を補償するために、前記ベアリングアイは、偏心器を収容するように機能する開孔に対する潤滑油穴が、前記ベアリングアイに形成された領域において、隣接する、または近接する領域の半径方向の壁厚よりも厚い半径方向の壁厚を有する。潤滑油穴が、小端部ベアリングアイに形成された領域以外の小端部ベアリングアイの領域の半径方向の壁厚を薄くすることにより、一方で、連結ロッドの重量を削減し、他方で、小端部ベアリングアイと偏心調整装置の偏心ロッドとの間に十分なすき間をもたらすことが可能である。 The present invention allows beneficial lubrication of the contact area between the small end bearing eye and the eccentric located in the aperture of the small end bearing eye. In order to compensate for the weakening of the small end bearing eye caused by the lubricating oil hole, the bearing eye is a region where a lubricating oil hole is formed in the bearing eye for an opening that serves to accommodate an eccentric. At a radial wall thickness greater than the radial wall thickness of adjacent or adjacent regions. Lubricating oil holes reduce the weight of the connecting rod on the one hand, by reducing the radial wall thickness in the region of the small end bearing eye other than the region formed in the small end bearing eye, It is possible to provide a sufficient clearance between the small end bearing eye and the eccentric rod of the eccentricity adjusting device.
発展形態によれば、小端部ベアリングアイは、偏心調整装置の伸長した偏心ロッドと正反対に位置する、または伸長した偏心ロッドに対向する領域において、潤滑油穴が、小端部ベアリングアイに形成された領域の半径方向の壁厚よりも薄い半径方向の壁厚を有する。これは、遠心ロッドと小端部ベアリングアイとの間にすき間をもたらし、重量を削減するのに寄与する。 According to a development, the small-end bearing eye is formed in the small-end bearing eye in a region that is located diametrically opposite or opposite to the extended eccentric rod of the eccentric adjustment device. Having a radial wall thickness that is less than the radial wall thickness of the formed region. This provides a gap between the centrifugal rod and the small end bearing eye, which contributes to weight reduction.
発展形態によれば、小端部ベアリングアイの半径方向に延び、小端部ベアリングアイの周方向に離間した少なくとも2つの潤滑油穴が、小端部ベアリングアイに形成され、小端部ベアリングアイは、潤滑油穴が、前記ベアリングアイに形成された領域において、これらの領域間で、小端部ベアリングアイの周方向に配置された領域の壁厚よりも厚い壁厚を有する。これは、特に、連結ロッドの重量の削減に寄与する。 According to a development, at least two lubricating oil holes extending in the radial direction of the small end bearing eye and spaced apart in the circumferential direction of the small end bearing eye are formed in the small end bearing eye, In the regions where the lubricating oil holes are formed in the bearing eye, the wall thickness between these regions is greater than the wall thickness of the region disposed in the circumferential direction of the small end bearing eye. This particularly contributes to a reduction in the weight of the connecting rod.
有益な発展形態によれば、小端部ベアリングアイにおける、壁厚が異なる領域間の移行部は、連続的に、したがって、不連続点のない態様で形成される。それにより、小端部ベアリングアイの壁厚の変化による応力のさらなる増大なしに、小端部ベアリングアイの材料に対する負荷を均一にすることが可能である。 According to a beneficial development, the transition between regions of different wall thickness in the small end bearing eye is formed continuously and thus in a manner free of discontinuities. Thereby, it is possible to make the load on the material of the small end bearing eye uniform without any further increase in stress due to changes in the wall thickness of the small end bearing eye.
内燃機関は請求項5で規定される。 An internal combustion engine is defined in claim 5.
本発明の好ましい発展形態が、従属請求項および以下の説明から明らかになるであろう。本発明の例示的な実施形態が、その実施形態に制限されることなく、図面を用いてさらに詳細に説明される。 Preferred developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description. Exemplary embodiments of the present invention are described in more detail with reference to the drawings without being limited to the embodiments.
圧縮比が調整可能な内燃機関は、少なくとも1つのシリンダ、好ましくは複数のシリンダを有する。各シリンダは、連結ロッド10によって内燃機関のクランクシャフトに連結されるピストンを有する。各連結ロッド10は、一端に小端部ベアリングアイ12、および反対側の端部に大端部ベアリングアイ11を有する。それぞれの連結ロッド10は、連結ロッドベアリングシェルが、クランクシャフトベアリングジャーナルと大端部ベアリングアイとの間に配置されるように、大端部ベアリングアイ11を用いて、クランクシャフトベアリングジャーナルと係合し、潤滑油膜は、連結ロッドベアリングシェルとクランクシャフトベアリングジャーナルとの間に形成することができる。
An internal combustion engine with adjustable compression ratio has at least one cylinder, preferably a plurality of cylinders. Each cylinder has a piston connected to the crankshaft of the internal combustion engine by a connecting
圧縮比が調整可能な内燃機関は、それぞれの連結ロッド10の連結ロッド有効長を調整するために、各連結ロッド10の領域に偏心調整装置13を有する。
The internal combustion engine capable of adjusting the compression ratio has an eccentricity adjusting
偏心調整装置13は、偏心器、偏心レバー14、および偏心ロッド15、16を有し、偏心ロッド15、16は、圧縮比を調整するために、偏心ロッドと相互作用する油圧チャンバ内に広がる油圧に従って移動することができる。偏心ロッド15、16と相互作用する油圧チャンバには、それぞれの連結ロッドの大端部ベアリングアイ11から油圧油を供給することができる。偏心調整装置の調整は、内燃機関の慣性力および負荷力の働きによって開始される。
The eccentricity adjusting
偏心レバー14および小端部ベアリングアイ12はそれぞれ、偏心器36を収容する開孔または穴を有し、偏心器36としては、ピストンピン37を収容するように機能する開孔または穴を有する。
Each of the
少なくとも小端部ベアリングアイ12と偏心器36との間で潤滑油膜が形成されるのを可能にする潤滑油穴38、39と、好ましくは、偏心器36とピストンピン37との間で同様に潤滑油膜が形成されるのを可能にする潤滑油穴40、41とが、小端部ベアリングアイ12、および、好ましくは、さらに偏心器36に形成される。偏心調整装置13の終端位置において、および偏心調整装置13の調整時に、潤滑油穴38、39、40、41は、小端部ベアリングアイ12と偏心器36との間、および、好ましくは偏心器36とピストンピン37との間の接触点の良好な潤滑を可能にする。
図2および図3によれば、2つの潤滑油穴38、39は、小端部ベアリングアイ12に形成され、2つの潤滑油穴40、41は、偏心器36に形成されている。
2 and 3, the two lubricating oil holes 38, 39 are formed in the small
潤滑油穴38、39、40、41は、偏心器36または偏心調整装置13の第1の終端位置において、偏心器36の第1の潤滑油穴40が、小端部ベアリングアイ12の第1の潤滑油穴38と一列に整列するように、小端部ベアリングアイ12および偏心器36に形成され、その結果として、第1の終端位置(図2を参照のこと)にある前記穴によって、偏心器36とピストンピン37との間に潤滑油膜を形成することができる。潤滑油穴38、39、40、41は、さらに、偏心器36または偏心調整装置13の第2の終端位置において、偏心器36の第2の潤滑油穴41が、小端部ベアリングアイ12の第2の潤滑油穴39と一列に整列するように、小端部ベアリングアイ12および偏心器36に形成され、潤滑油膜が、第2の終端位置にある前記穴によって、偏心器36とピストンピン37との間に形成されるのを可能にする。偏心器36または偏心調整装置13の第1の終端位置では、偏心器36の第2の潤滑油穴41は、小端部ベアリングアイ12の第2の潤滑油穴39と一列に整列せず、したがって、この場合に、潤滑油膜は、第1の終端位置にある小端部ベアリングアイ12の第2の潤滑油穴39によって、小端部ベアリングアイ12と偏心器36との間に形成することができる。偏心器36または偏心調整装置13の第2の終端位置では、偏心器36の第1の潤滑油穴40は、小端部ベアリングアイ12の第1の潤滑油穴38と一列に整列せず、したがって、この場合に、潤滑油膜は、第2の終端位置にある小端部ベアリングアイ12の第1の潤滑油穴38によって、小端部ベアリングアイ12と偏心器36との間に形成することができる。偏心調整装置13の終端位置において、および偏心調整装置13の調整時に、潤滑油穴38、39、40、41は、小端部ベアリングアイ12と偏心器36との間、および偏心器36とピストンピン37との間の接触点の特に有益な潤滑を可能にする。
The lubricating oil holes 38, 39, 40, 41 are arranged at the first end position of the eccentric 36 or the
小端部ベアリングアイ12の潤滑油穴38、39と、好ましくは偏心器36に存在する潤滑油穴40、41とは、それぞれ、偏心器36の半径方向および小端部ベアリングアイ12の半径方向に延びている。偏心器36の第1の潤滑油穴40および小端部ベアリングアイ12の第1の潤滑油穴38は、同じ直径を有するのが好ましい。偏心器36の第2の潤滑油穴41および小端部ベアリングアイ12の第2の潤滑油穴39は、同様に、同じ直径を有するのが好ましい。
Lubricating oil holes 38, 39 of the small
すでに説明したように、小端部ベアリングアイ12と偏心器36との間に潤滑油膜を形成することを可能にする潤滑油穴38、39は、小端部ベアリングアイ12に形成されている。
As described above, the lubricating oil holes 38 and 39 that allow a lubricating oil film to be formed between the small
本発明によれば、図3から分かるように、小端部ベアリングアイ12は、偏心器36を収容するように機能する、小端部ベアリングアイ12の開孔または穴に対する潤滑油穴38、39が、前記ベアリングアイ12に形成された領域において、その領域に隣接する、または近接する領域の半径方向の壁厚よりも厚い半径方向の壁厚を有するとさらに想定されている。
In accordance with the present invention, as can be seen from FIG. 3, the small
半径R1によって、図2は、偏心器36を収容した、小端部ベアリングアイ12の穴または開孔の半径を示し、半径R2によって、図2は、小端部ベアリングアイ12の半径を示しており、図2では、半径R1、R2間の差、したがって、半径方向に見た小端部ベアリングアイ12の壁厚は、小端部ベアリングアイ12の外周にわたって、ほとんど完全に同じであり、連結ロッド10の連結ロッド本体への移行領域のみ変わっている。
By radius R 1, FIG. 2 shows the radius of the hole or aperture of the small
本発明によれば、図3から分かるように、小端部ベアリングアイ12は、図2とは異なる輪郭を有し、したがって、潤滑油穴38、39が、前記ベアリングアイに形成された領域の小端部ベアリングアイ12の半径方向の壁厚は、その領域に隣接する、または近接する領域の半径方向の壁厚よりも厚い。
According to the present invention, as can be seen from FIG. 3, the small
それと共に、図3は、2つの潤滑油穴38、39が小端部ベアリングアイ12に形成され、前記穴はそれぞれ、小端部ベアリングアイ12の半径方向に延び、小端部ベアリングアイ12の周方向に離間することを示している。小端部ベアリングアイ12のうちの潤滑油穴38、39が前記ベアリングアイに形成された領域では、小端部ベアリングアイ12は、小端部ベアリングアイ12の周方向に見て、これらの領域間に配置された領域43の半径方向の壁厚よりも厚い半径方向の壁厚を有する。したがって、図3から分かるように、ベアリングアイの外形は、周方向に見て、潤滑油穴38、39間に配置された小端部ベアリングアイ12の領域43で、半径R2に対して半径方向内側に後退することができる。
3 shows that two lubricating oil holes 38, 39 are formed in the small
図3では、小端部ベアリングアイ12は、それぞれの偏心ロッド15、16が伸長した状態で、それぞれの偏心ロッド15、16の正反対に位置する、またはそれらの偏心ロッド15、16に対向する領域44、45において、潤滑油穴38、39が、小端部ベアリングアイ12に形成された領域の半径方向の壁厚よりも薄い半径方向の壁厚を有するとさらに想定されている。これらの領域44、45では、小端部ベアリングアイ12の外形は、半径R2に対して半径方向内側に後退している。
In FIG. 3, the small-
領域44、45の小端部ベアリングアイ12の壁厚をより薄くすることは、特に、偏心ロッド15、16に十分なすき間をもたらし、さらに、重量を削減するのに寄与する。領域43の小端部ベアリングアイ12の壁厚をより薄くすることは、重量を削減するのに寄与する。
Reducing the wall thickness of the small
本発明によれば、小端部ベアリングアイ12の壁厚は、負荷に対して最適化した態様で適宜具現化され、小端部ベアリングアイ12の厚い方の半径方向の壁厚は、潤滑油穴38、39の領域に隣接する領域よりも潤滑油穴38、39の領域に付与される。それにより、潤滑油穴38、39の領域において、小端部ベアリングアイ12および連結ロッド10の十分な強度または安定性が保証され、さらに、連結ロッド10に対して低重量が保証され、他方で、小端部ベアリングアイ12に対する十分なすき間が偏心ロッド15、16にもたらされる。
According to the present invention, the wall thickness of the small
小端部ベアリングアイ12における、半径方向の壁厚が異なる領域間の移行部は、連続的に、したがって、不連続点のない態様で形成されるのが好ましい。結果的に、小端部ベアリングアイ12における、半径方向の壁厚が異なる領域間の不連続な移行が回避される。それにより、壁厚の変化による応力のさらなる増大なしに、小端部ベアリングアイ12の材料に対する負荷を均一にすることができる。
The transition between regions of different radial wall thicknesses in the small
10 連結ロッド
11 大端部ベアリングアイ
12 小端部ベアリングアイ
13 偏心調整装置
14 偏心レバー
15 偏心ロッド
16 偏心ロッド
22 油圧チャンバ
23 油圧チャンバ
36 偏心器
37 ピストンピン
38 潤滑油穴
39 潤滑油穴
43 領域
44 領域
45 領域
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記偏心調整装置(13)は、前記偏心調整装置(13)の偏心レバー(14)と係合する偏心ロッド(15、16)を有し、前記偏心調整装置(13)は、前記偏心レバー(14)および前記小端部ベアリングアイ(12)の開孔内で案内され、ピストンピン(37)を収容するための開孔を有する偏心器(36)を有する、連結ロッド(10)において、
少なくとも2つの位置にて、前記小端部ベアリングアイ(12)と前記偏心器(36)との間に潤滑油膜を形成することを可能にする複数の潤滑油穴(38、39)が、前記小端部ベアリングアイ(12)に形成されることと、前記小端部ベアリングアイ(12)は、前記偏心器(36)を収容するように機能することと、前記小端部ベアリングアイ(12)の前記開孔に対する前記潤滑油穴(38、39)が、前記ベアリングアイに形成される領域において、前記ベアリングアイの隣接する領域の半径方向の壁厚よりも厚い半径方向の壁厚を有しており、
前記小端部ベアリングアイ(12)における、壁厚が異なる領域間の移行部は前記潤滑油穴(38、39)に向って、前記壁厚が連続的に且つ単調増加していることとを特徴とする連結ロッド(10)。 A large end bearing eye (11) for attaching to the crankshaft, a small end bearing eye (12) for attaching to the piston of the cylinder, and an eccentricity adjusting device (13) for adjusting the effective length of the connecting rod. A connecting rod (10) comprising:
The eccentric adjustment device (13) has an eccentric rod (15, 16) that engages with an eccentric lever (14) of the eccentric adjustment device (13), and the eccentric adjustment device (13) 14) and a connecting rod (10) having an eccentric (36) guided in an aperture in said small end bearing eye (12) and having an aperture for receiving a piston pin (37),
A plurality of lubricating oil holes (38, 39) that enable a lubricating oil film to form between the small end bearing eye (12) and the eccentric (36) in at least two positions, Formed in the small end bearing eye (12), the small end bearing eye (12) functions to receive the eccentric (36), and the small end bearing eye (12). ) is the lubricating oil hole for the opening of the (38, 39), in the region formed in the bearing eye, it has a thick radial wall thickness than the radial wall thickness of the adjacent region of the bearing eye And
In the small-end bearing eye (12), the transition between the regions having different wall thicknesses is continuously and monotonically increasing toward the lubricating oil holes (38, 39). Feature connecting rod (10).
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